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二、晶體硅太陽電池漏電分析

從晶體硅太陽電池生產(chǎn)工藝流程看，以下幾個因素與電池片漏電有關(guān)：1）刻蝕不完全或未刻蝕；2）點狀燒穿；3）印刷擦片或漏漿。對上述三方面進行實驗研究，在研究過程中發(fā)現(xiàn)除了以上三種漏電原因外，還有Si3N4顆粒、多晶晶界等也會造成電池片漏電。

1、刻蝕不完全或未刻蝕造成的漏電

擴散工藝中在硅片的上表面和周邊都擴散上了N型結(jié)，如果不去除周邊的N型結(jié)會導(dǎo)致電池片正負極被周邊的N型結(jié)聯(lián)接起來，使電池正負極接通，起不到電池的作用了，我們用等離子刻蝕去除太陽能電池的周邊結(jié)，其腐蝕反應(yīng)方程為：

CF4------C+4F*（1）

Si+4F------SiF4*↑（2）

等離子體刻蝕是采用高頻輝光放電反應(yīng)，使反應(yīng)氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進行反應(yīng)，形成揮發(fā)性生成物而被去除。

如果硅片未刻蝕或刻蝕不完全沒有及時發(fā)現(xiàn)，并且下傳印刷，將產(chǎn)生局部漏電的電池片，我們可以通過IR紅外熱成像儀，判斷局部漏電硅片是否刻蝕原因產(chǎn)生的。

IR紅外熱成像儀的工作原理是在連接電池片的正負極時，使電池片上會形成一個電流回路，當(dāng)有區(qū)域漏電時，該區(qū)域的電流就會特別大，產(chǎn)生的熱量就會比較多，紅外成像儀可以根據(jù)硅片表面產(chǎn)生的不同熱量轉(zhuǎn)換為電信號，進而在顯示器上形成熱圖像，可以對發(fā)熱的異常區(qū)域進行準(zhǔn)確的識別。
刻蝕不完全或未刻蝕的硅片在IR下表現(xiàn)為電池片邊緣發(fā)紅，如圖3所示?？涛g不完全或未刻蝕的電池片在進行四周打磨后漏電流會減少到2A以下，如表1所示。
以上幾點可以判斷為刻蝕不完全或未刻蝕造成的?？涛g不完全主要是由于硅片邊結(jié)由于設(shè)備原因或人為原因未去除干凈，導(dǎo)致漏電過大的異?，F(xiàn)象主要有以下原因：1）刻蝕功率過??；2）刻蝕時間不足；3）刻蝕壓力波動導(dǎo)致刻蝕不均；4）刻蝕時機臺故障，以致刻蝕未進行完全；5）刻蝕時，硅片底部托盤未旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致刻蝕不均；6）人為原因，將未刻蝕硅片下傳；針對以上原因需要加強刻蝕機的監(jiān)控，增加人員的責(zé)任意識。

2、點狀燒穿造成的漏電

點狀燒穿通常意義上指IR拍攝出呈現(xiàn)點狀發(fā)紅的漏電現(xiàn)象，具體表現(xiàn)如圖4所示，其主要由以下三種因素引起，1）隱裂引起的點狀燒穿；2）微隱裂引起的點狀燒穿；3）未知因素引起的點狀燒穿。
隱裂引起的點狀燒穿主要有兩種方式產(chǎn)生，1）擴散前隱裂即在擴散步磷源順著裂縫擴散，從而導(dǎo)致上下導(dǎo)通，產(chǎn)生點狀燒穿；2）印刷前隱裂即在印刷過程中，漿料恰巧印過裂縫，銀漿通過裂縫滲透到背面產(chǎn)生點狀燒穿。對于由隱裂而產(chǎn)生的點狀燒穿，我們必須規(guī)范生產(chǎn)現(xiàn)場操作，盡量避免產(chǎn)生隱裂片的可能。比如裝舟卸舟時輕拿輕放，保持印刷機臺干凈平整等等。